广东省高考化学二轮复习 专题7 图像、数据分析及归纳原理表述导学案.doc

图像、数据分析；原理表述第一课时 图像、数据分析【学习目标】学会分析、描述、应用图像和数据。一、图像、数据例题1.2014广东高考31（2）用caso4代替o2与燃料co反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯co2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应为主反应，反应和为副反应。 1/4caso4(s)+co(g) 1/4cas(s)+co2(g) h1=-47.3kjmol-1 caso4(s)+co(g) cao(s)+co2(g) +so2(g) h2=+210.5kjmol-1 co(g) 1/2c(s)+1/2co2(g) h3=-86.2kjmol-1 （2）反应的平衡常数的对数lgk随反应温度t的变化曲线见图18，结合各反应的h，归纳lgk-t曲线变化规律：a)_ ；b)_ 。答案：a）放热反应的lgk随温度升高而下降（或吸热反应的lgk随温度升高而升高）b）放出或吸收热量越大的反应，其lgk受温度的影响越大 解题思路：1.分析每条线对应的反应，明确自变量是温度，因变量是lgk，k值越大，lgk也越大，反应进行的程度越大。2.找曲线规律：两条曲线单调向下的与h1、h3的符号关系；曲线ii单调向上与h2的符号关系；三条曲线的斜率与对应的三个反应焓变的绝对值的关系。例题2.大气中的部分碘源于o3对海水中i的氧化。将o3持续通入nai溶液中进行模拟研究。(1)o3将氧化成2的过程由3步反应组成：i(aq) + o3(g) = io(aq) + o2(g) h1io(aq) + h+(aq) hoi(aq) h2hoi(aq) + i(aq) + h+(aq) i2(aq) + h2o(l) h3总反应为2i-(aq)+o3(g)+2h+(aq)=i2(ag)+o2(g)+h2o(g) (3)为探究fe2+对氧化i反应的影响（反应体如图13），某研究小组测定两组实验中i3浓度和体系ph，结果见图14和下表。编号反应物反应前ph反应后ph第1组o3 + i 5.211.0第2组o3 + i+fe2+5.24.1组实验中，导致反应后ph升高的原因是 .图13中的a为 .由fe3+生成a的过程能显著提高i的转化率，原因是 _.第2组实验进行18s后，i3下降。导致下降的直接原因有(双选) .a.c(h+)减小 b.c(i)减小 c. i2(g)不断生成 d.c(fe3+)增加答案（3）o3氧化i生成i2的反应消耗h+，使h+浓度减少fe(oh)3 由于fe3+的水解，体系中h+浓度增加，使o3氧化i的两个分步反应和的平衡向右移动，i的转化率提高bc解题思路：第i组实验为设问（1）中的三个分部反应及总反应，因此ph升高应从总反应的角度答题，第ii组实验增加了fe2+，从表格中看出反应后ph降低，原因是从图13中分析，o3氧化了fe2+为fe3+，fe3+水解程度比fe2+强，得到的增大，使平衡和向正方向移动。该图涉及的反应较多，设问（3）从总反应方向回答，就应该认真分析图中的分步反应。（详细解释见题型训练p167）方法归纳：用文字描述图形变化规律，如果涉及到化学平衡，答题思路一般是：“什么因素使什么平衡向什么方向移动，结果是什么。”【自我检测】1. 2010广东高考31硼酸（h3bo3）在食品、医药领域应用广泛.（2）在其他条件相同时，反应h3bo3+3ch3ohb(och3)3+3h2o中，h3bo3的转化率（）在不同温度下随反应时间（t）的变化见图12，由此图可得出：温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是_。该反应的h_0（填“”、“”或“”）。答案（2） 升高温度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动。 2. 2014广州一模31硝酸铈铵(nh4)2ce(no3)6广泛应用于电子、催化工业，其合成路线如下：六水合硝酸铈ce(no3)36h20氢氧化铈ce(oh)4硝酸高铈溶液h2ce(no3)6硝酸铈铵晶体(nh4)2ce(no3)6（4）为了研究步骤的工艺条件，科研小组测定了(nh4)2ce(no3)6在不同温度、不同浓度硝酸中的溶解度，结果如右图。从图中可得出三条主要规律： (nh4)2ce(no3)6在硝酸中的溶解度随温度升高而增大； _； _。答案：（4）其它条件相同时，s随c(hno3)减小而增大 c(hno3)越小，温度对s的影响越大或c(hno3)越大，温度对s的影响越小 3. 2014广州二模31苯乙烯是重要的基础有机原料。工业中用乙苯（c6 h5- ch2 ch3）为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯（c6 h5- ch= ch2）的反应方程式为：c6 h5- ch2 ch3 (g) c6 h5- ch=ch2 (g) +h2(g) h1(1)向体积为vl的密闭容器中充入a mol乙苯，反应达到平衡状态时，平衡体系组成（物质的量分数）与温度的关系如图所示：由图可知：在600时，平衡体系中苯乙烯的物质的量分数为25%，则： 氢气的物质的量分数为 ；乙苯的物质的量分数为 ； 乙苯的平衡转化率为 ； 计算此温度下该反应的平衡常数（请写出计算过程）。（2） 分析上述平衡体系组成与温度的关系图可知：h1 0（填“、=或” )。答案（1）25% ； 50% 33% （共4分） c6 h5- ch2 ch3 (g) c6 h5- ch=ch2 (g) + h2(g)起始浓度/( moll-1) ： a/v 0 0变化浓度/( moll-1) ： a/3v a/3v a/3v平衡浓度/( moll-1) ： 2a/3v a/3v a/3v（2分）k =（ a/3v a/3v）/ （2a/3v） = a/6v （2分）（2） 4. 2013中山一模31（2）甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以co和h2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为： co（g）+ 2h2（g） ch3oh（g）h1116 kjmol1已知：h2283 kjmol1h3242 kjmol1则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成co 2和水蒸气时的热化学方程式为 ；在容积为1l的恒容容器中，分别研究在230、250 270三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的h2和co的起始组成比（起始时co的物质的量均为1mol）与co平衡转化率的关系。请回答:）在上述三种温度中，曲线z对应的温度是 ）利用图中a点对应的数据，计算出曲线z在对应温度下co（g）+ 2h2（g） ch3oh（g）的平衡常数k= 。 在某温度下，将一定量的co和h2投入10l的密闭容器中，5min时达到平衡，各物质的物质的浓度(moll-1)变化如下表所示：0min5min10minco0.10.05h20.20.2ch3oh00.040.05 若5min10min只改变了某一条件，所改变的条件是 ； 且该条件所改变的量是 。答案：（2）ch3oh（g）+3/2o2（g）= co2（g）+ 2h2o（g） h651kjmol-1）270（2分） ） 4 l2 /mol2（2分，没单位不扣分）增大h2的浓度（2分）；增大了0.1 moll-1（2分5（2015广州一模）已知n2o4(g) 2no2(g);h= +57.0 kjmol-1，100时，在1l恒温恒容的密闭容器中通入0.1 mol n2o4，反应过程的no2和n2o4的浓度如图甲所示。no2和n2o4的消耗速率与其浓度的关系如乙图所示，（1）根据甲图中有关数据，计算100时该反应的平衡常数k1= =0.36mol.l-1.s-1若其他条件不变，升高温度至120，达到新平衡的常数是k2 ，则k1 k2 （填“”、“”或“”）。（2）在060s内，以no2表示的平均反应速率为 moll-1s-1 。 （3）反应进行到100s时，若有一项条件发生变化，变化的条件可能是_。 a通入氦气使其压强增大 b降低温度 c又往容器中充入n2o4 d增加容器体积（4）乙图中, 交点a表示该反应的所处的状态为 。 a平衡状态 b朝逆反应方向移动 c朝正反应方向移动 d无法判断5.（16分）（1） c2 no2/ c n2o4（或0.122/0.04）（2分）， （2分）（2） 510-4 （3分）； （3） b （2分） （4） c（2分）6. 乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或。乙烯气相直接水合反应ch2= ch2 (g)+h2o(g)=c2h5oh(g)的 = -45.5 kjmol-1回答下列问题：(1)下图为气相直接水合法乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系（其中=1:1）（建议打印后标出a点位置）列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中a点的平衡常数k（结果保留2位有效数字）图中压强（、）的大小顺序为_，理由是_。气相直接水合法常采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290，压强6.9mpa，=0.6:1，乙烯的转化率为5%，若要进一步提高转化率，在恒容条件下，除了可以适当改变反应温度外，还可以采取的措施有_ _、_ _。（2）在恒容密闭容器中通入x并发生反应:2x(g)y(g),温度t1、t2下x的物质的量浓度c(x)随时间t变化的曲线如图所示。回答：该反应 (吸热、放热)反应；该反应进行到m点放出的热量 （大于、等于、小于）进行到w点放出的热量；m点的正反应速率v正 （大于、等于、小于）n点的逆反应速率v逆 ；6. (1) 0.31l/mol p4p3p2p1；反应分子数减少，相同温度下，压强升高乙烯转化率升高。增大n(h2o)n(c2h4)的比值，及时把生成的乙醇液化分离(2) . 放热 小于 大于7.2014肇庆一模31工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：t/t1300t2k1.001072.451051.88103（2）合成塔中发生反应n2(g)+3h2(g)2nh3(g) h”、“c(h+),使溶液显碱性。8、在燃料电池中，常在电极表面镀上铂粉的原因规范解答：增大电极单位面积吸收气体的分子数，加快电极反应速率。9、工业接触法制硫酸时，将二氧化硫催化氧化为三氧化硫时采用常压的原因规范解答：在常压下二氧化硫的转化率已经很高，再增大压强，二氧化硫的转化率提高不大，但是生产成本增加，得不偿失。二、真题回炉：1.（2014广东高考33）h2o2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。（2）利用图21（a）和21（b）中的信息，按图21（c）装置（连能的a、b瓶中已充有no2气体）进行实验。可观察到b瓶中气体颜色比a瓶中的_（填“深”或“浅”），其原因是_。2. （2013广东高考31)大气中的部分碘源于o3对海水中i-的氧化。将o3持续通入nai溶液中进行模拟研究.（1）o3将i-氧化成i2的过程由3步反应组成： i-（aq）+ o3（g）= io-(aq)+o2（g） h1 io-（aq）+h+(aq) hoi(aq) h2(3) 为探究fe2+对氧化i-反应的影响（反应体系如图13），某研究小组测定两组实验中i3-浓度和体系ph，结果见图14和下表。组实验中，导致反应后ph升高的原因是 图13中的a为 ；由fe3+生成a的过程能显著提高i-的转化率，原因是 3.（2012广东高考32）难溶性杂卤石（k2so4mgso42caso42h2o）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡： k2so4mgso42caso42h2o（s） 2ca2+ + 2k+ + mg2+ + 4so42 + 2h2o 为能充分利用钾资源，用饱和ca(oh) 2溶液浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：（2）用化学平衡移动原理解释ca(oh) 2溶液能溶解杂卤石浸出k+的原因： 三、课堂练习4（2014肇庆二模32）（2）工业可用电解法来处理含cr2o72-废水。实验室利用如右下图模拟处理含cr2o72-的废水，阳极反应是fe-2e-=fe2+，阴极反应式是2h+2e-=h2。fe2+与酸性溶液中的cr2o72-反应的离子方程式是 ，上述反应得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从其对水的电离平衡角度解释其原因 。5已知ksp mg(oh)2 kspfe(oh)3。如何除去fe(oh)3中混有的mg(oh)2： ；写出有关反应的离子方程式 6.（2014珠海二模32）硫酸铅（pbso4）广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。利用方铅矿精矿（pbs）直接制备硫酸铅粉末的流程如下：已知：（）pbcl2（s）+2cl(aq)pbcl4-(aq) h0 （）ksp(pbso4)=1.0810-8, ksp(pbcl2)=1.610-5 （）fe3、pb2以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的ph值分别为3.2、7.04（1）步骤中生成pbcl2和s的离子方程式 ，加入盐酸的另一个目的是 。（2）用化学平衡移动的原理解释步骤中使用冰水浴的原因 。7.（2014广州一模）某地煤矸石经预处理后含sio2（63%）、al2o3（25%）、fe2o3（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下：（5）以煤矸石为原料还可以开发其他产品，例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后，常温下向alcl3溶液中不断通入hcl气体，可析出大量alcl36h2o晶体，结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因：_。三、课后练习8.（2012广州一模）绿矾（feso47h2o）的一种综合利用工艺如下：绿矾nh4hco3feco3固体母液焙烧煤粉还原铁粉(nh4)2so4粗产品除杂转化分离（4）母液“除杂”后，欲得到(nh4)2so4粗产品，操作步骤依次为真空蒸发浓缩、冷却结晶、_。浓缩时若温度过高，产品中将混有nh4hso4，运用化学平衡移动原理解释其原因_。9.（2014全国i卷26）在容积为100l的容器中，通入一定量的n2o4，发生反应n2o4g) 2no2 (g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。（2）100时达平衡后，改变反应温度为，以以0.0020 molls的平均速率降低，经10s又达到平衡。 100（填“大于”或“小于”），判断理由是 。 (3)温度时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半。平衡向（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是 。10（2014上海）室温下，0.1 mol/l的硫化氢溶液和0.1 mol/l的碳酸钠溶液，碱性更强的是_，其原因是_。已知：h2s：ki11.310-7 ki2=7.110-15 h2co3：ki14.310-7 ki2=5.610-1111（2014上海）向 znso4溶液中滴加饱和h2s溶液，没有沉淀生成，继续滴加一定量的氨水后，生成zns沉淀，用电离平衡原理解释上述现象。 _。12将黑色的fe2s3固体加入足量盐酸中，溶液中有浅黄色固体生成，产物有_、 _。过滤，微热滤液，然后加入过量氢氧化钠溶液，可观察到的现象是_ _。一、知识回顾：1、明矾溶于水电离出的al3+发生水解反应：al3+3h2oal(oh)3(胶体)+3h+，氢氧化铝胶体具有较强的吸附能力，能够吸附水中悬浮的杂质使水澄清。2、na2feo4中的铁元素呈+6价，具有很强的氧化性能对水进行杀菌、消毒，其还原产物fe3+发生水解反应：fe3+3h2ofe(oh)3(胶体)+3h+，氢氧化铁胶体具有较强的吸附能力，能够吸附水中悬浮的杂质使水澄清。3、在fecl3溶液中存在水解平衡：fecl3+3h2ofe(oh)3+3hcl，在蒸发过程中，由于氯化氢大量挥发导致水解平衡向右移动，蒸干溶液得到fe(oh)3，灼烧时发生反应2fe(oh)3 fe2o3+3h2o，最后得到fe2o3。4、阳极产生的氯气与水发生反应：cl2+h2ohcl+hclo，增大溶液中盐酸的浓度能够使平衡逆向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的逸出。练习答案：1. 深。原因是2no2 (红棕色) n2o4 (无色)， h0是放热反应，且双氧水的分解反应也是放热反应。当右边双氧水分解时放出的热量会使b瓶升温，使瓶中反应朝逆反应方向移动，即向生成no移动，故b瓶颜色更深。2.由2i-（aq）+ o3（g）+2h+(aq) i2(aq) +o2（g）+ h2o(l) 可知消耗h+，ph升高。fe(oh)3； 由于fe3+的水解，体系中h+ 浓度增加，使o3氧化i-的两个分布反应和的平衡向右移动，i-的转化率提高3.（2）加入ca(oh)2溶液，oh与mg2